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物理學家重新定義時間的來源是「資訊」

更新 發佈閱讀 3 分鐘
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低頭看看你手機上的時鐘,那些跳動的數字、流逝的分秒,讓你覺得時間就像空氣一樣,是這個世界最理所當然的原廠設定,但物理學家現在正準備改寫這個設定。

萊頓大學的物理學家 Florian Neukart 本月發表於學術期刊《Universe》的論文,正在挑戰我們對現實的認知-時間根本不是宇宙的基礎,它可能只是一種副產品。

#物理學兩大門派

為什麼物理學家三不五時就要找時間的麻煩?因為現在的物理學有點精神分裂。

愛因斯坦的相對論說,時間和空間是織在一起的,像一塊布,可以彎曲、可以拉伸。

而量子力學卻說,時間是一幅掛在牆上的時鐘,它是絕對的、外部的,不管粒子怎麼跳,時鐘就在那裡滴答走。

當科學家試圖把它們整合時,數學方程式直接崩潰了,在某些計算中,時間變數竟然直接消失了!這就是著名的「時間問題」(Problem of Time)。

這就尷尬了,如果數學告訴我們時間不存在,那我們感覺到的歲月流逝是怎麼回事?

#宇宙硬碟論

過去,科學家喜歡用熵增(萬物趨向混亂)來解釋時間的方向,杯子打破了(亂度增加)回不去,所以時間向前走。

但這個解釋有個Bug,它沒法完美解釋宇宙開端那種極度有序的狀態。

Neukart 提出的概念是「資訊」-想像宇宙是一個容量無限的超巨型硬碟,每一次粒子碰撞、每一次星體旋轉、甚至你現在眨了一下眼,都是一次「互動」,這些互動並不是發生完就沒了,它們在宇宙中留下了資訊記錄,這些資訊擴散到環境中,就像寫入硬碟的數據,但無法被全域刪除或反悔,正是因為這些記錄不斷疊加、積累,我們才產生了先後的順序感。

換句話說,不是因為時間在流動,事情才發生,而是因為事情發生並留下了痕跡,我們才感覺出了「時間」的存在。

#這不只是腦洞

這並不只是無數篇關於時間的哲學論文之一,而是有機會可以被驗證的理論,科學家已經把目光投向了黑洞(資訊粉碎機)和量子電腦,研究團隊在量子計算實驗中,把量子位元當成微小的資訊儲存單元來測試,透過追蹤資訊的「丟失」與「找回」,或許有機會從底層重新定義時間。

我們可能並不是生活在時間的長河裡隨波逐流,而是在一片靜止的宇宙虛無中,是你、我、與萬物的每一次互動,一筆一筆地劃下了資訊、創造出了時間,時間不是舞台,時間就是我們演出來的劇本。

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